(57)【要約】【課題】単純な構造により波長多重光の分波が可能であり、分波時の光量損失を低減することが可能な分波器を提供すること。【解決手段】分波器１００は、光ファイバ８０から出射された波長多重光を集光するレンズ７０と、２行２列の４つの領域にそれぞれ４つのフォトディテクタ１〜４を有する基板５０と、基板上の１層目を構成しＹ軸方向で並ぶように配置される２つの光学部材３０、４０と、基板上の２層目を構成しＸ軸方向で並ぶように配置される２つの光学部材１０、２０とを備えている。４つの光学部材は、正面側にそれぞれ波長選択特性の異なる波長選択膜１２〜４２を有する。分波器は、波長選択膜の２層の重ね合わせで波長多重光を波長ごとに４分波し、フォトディテクタに入射させることができる。分波器は、構造が単純であり、さらに、光ファイバからフォトディテクタまでの光量損失は、開口４分割の−６ｄＢ程度であり光量損失も低減させることができる。【選択図】図１
2010282142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の境界線及び前記第１の境界線に直交する第２の境界線により区分された第１乃至第４の領域と、前記各領域にそれぞれ設けられた第１乃至第４の受光素子とを有する基板と、
前記基板上に積層される第１の層と、
前記第１の層上に積層される第２の層と、
それぞれ前記第２の層の一部を構成する第１及び第２の光学部材であって、光ファイバから出射された光のうち、相互に異なる波長領域の光を選択的に透過させる波長選択部をそれぞれ有し、前記各領域のうち、前記第１の境界線に沿う方向で隣り合う２つの領域に対応してそれぞれ配置される第１及び第２の光学部材と、
それぞれ前記第１の層の一部を構成する第３及び第４の光学部材であって、前記第１及び第２の光学部材を透過した光のうち、相互に異なる波長領域の光を選択的に透過させる第１の波長選択部をそれぞれ有し、前記各領域のうち、前記第２の境界線に沿う方向で隣り合う２つの領域に対応してそれぞれ配置される第３及び第４の光学部材と
を具備する分波器。
【請求項２】
請求項１に記載の分波器であって、
前記第１及び第２の光学部材は、相互に近接する部分にそれぞれ反射部をさらに有し、
前記第３及び第４の光学部材は、相互に近接する部分にそれぞれ反射部をさらに有する
分波器。
【請求項３】
請求項２に記載の分波器であって、
前記第１及び第２の光学部材の反射部は、それぞれ前記基板及び前記第１の境界線に垂直な面に対して所定の角度傾斜し、
前記第３及び第４の光学部材の反射部は、それぞれ前記基板及び前記第２の境界線に垂直な面に対して所定の角度傾斜する
分波器。
【請求項４】
請求項３に記載の分波器であって、
前記光ファイバから出射された光を集光するレンズをさらに具備し、
前記所定の角度は、前記光が前記レンズにより集光される角度と実質的に同等の角度である
分波器。
【請求項５】
請求項１に記載の分波器であって、
前記基板は、前記第２の境界線と前記第１の境界線に平行な第３の境界線とにより、前記第１乃至第４の領域の側方に形成された第５及び第６の領域と、前記第５及び第６の領域にそれぞれ設けられた第５及び第６の受光素子とをさらに有し、
前記第１の光学部材の波長選択部は、前記基板及び前記第１の境界線に垂直な面に対して傾斜して配置され、
前記分波器は、
前記第２の層の一部を構成する第５の光学部材であって、前記第１の光学部材の波長選択部により反射された光を前記基板側に導く第１のミラーを有し、前記第５及び第６の領域に対応して配置される第５の光学部材をさらに具備し、
前記第３及び第４の光学部材は、前記第１乃至第６の領域のうち、前記第２の境界に沿う方向の３つの領域に対応してそれぞれ設けられ、前記第５の領域または前記第６の領域に対応して設けられる第２の波長選択部であって、前記第１の光学部材の波長選択部により反射された光のうち、相互に異なる波長領域の光を選択的に透過させる第２の波長選択部をそれぞれ有する
分波器。
【請求項６】
請求項５に記載の分波器であって、
前記基板は、前記第２の境界線と前記第１の境界線に平行な第４の境界線とにより、前記第１乃至第４の領域の側方に形成された第７及び第８の領域と、前記第７及び第８の領域にそれぞれ設けられた第７及び第８の受光素子とをさらに有し、
前記第２の光学部材の波長選択部は、前記基板及び前記第１の境界線に垂直な面に対して傾斜して配置され、
前記分波器は、
前記第２の層の一部を構成する第６の光学部材であって、前記第２の光学部材の波長選択部により反射された光を前記基板側に導く第１のミラーを有し、前記第７及び第８の領域に対応して配置される第６の光学部材をさらに具備し、
前記第３及び第４の光学部材は、前記第１乃至第８の領域のうち、前記第２の境界に沿う方向の４つの領域に対応してそれぞれ設けられ、前記第７の領域または前記第８の領域に対応して設けられる第３の波長選択部であって、前記第２の光学部材の波長選択部により反射された光のうち、相互に異なる波長領域の光を選択的に透過させる第３の波長選択部をそれぞれ有する
【請求項７】
第１の境界線により区分された第１及び第２の領域と、前記第１及び第２の領域にそれぞれ設けられた第１及び第２の受光素子とを有する基板と、
光ファイバから出射された光のうち、第１の波長領域の光を選択的に透過させる第１の波長選択部と、前記基板及び前記第１の境界線に平行な面に対して傾斜して設けられた第１の反射部とを有し、前記第１の領域上に積層される第１の光学部材と、
前記出射された光のうち、前記第１の波長領域とは異なる第２の波長領域の光を選択的に透過させる第２の波長選択部と、前記面に対して傾斜して設けられた第２の反射部とを有し、前記第２の領域上に積層される第２の光学部材と
を具備する分波器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分波器に関し、特に、波長多重光通信に用いられる分波器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信の分野においては、1本の光ファイバに多数の異なる波長の光を多重化して伝送する波長多重伝送方式（ＷＤＭ：Wavelength-Division-Multiplexing）の採用が増大している。波長多重光の分波には、回折格子を用いた方法や、波長選択性を有する誘電体多層膜フィルタを用いた方法、光導波路を利用した方法等、種々の方法が提案されている。
【０００３】
下記特許文献１には、回折格子を用いた分波器（１）が記載されている。この分波器（１）は、ホスト側の光ファイバ（４１）と、端末側の３本の光ファイバ（５１）、（５２）、（５３）と、ホスト側の表面に回折格子（１２）が形成された回折格子部材（１０）と、回折格子部材（１０）を挟み込むように配置された一対のコリメータレンズ（２０）、（２１）とを備えている。
【０００４】
ホスト側の光ファイバ（４１）から出射された波長多重光（１．３１μｍ、１．５５μｍ）は、コリメータレンズ（２０）を通り、回折格子（１２）により、波長ごとに分波される。分波された光は、それぞれコリメータレンズ（２１）により平行光とされ、光ファイバ（５１）、（５３）に入力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４１１７６号公報（段落[００１９]、［００２０］図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載されたような回折格子による分波の場合、送信側の光源がシングルモードレーザであり、かつ、光ファイバもシングルモードファイバの場合には、受信光の偏波面が保障されるので、回折格子による分波が有効に機能する。
【０００７】
一方、送信側の光源がマルチモードレーザであり、かつ、光ファイバもマルチモードファイバの場合には、受信光の偏波面が崩れて保障されない。インコヒーレントな波面に対して回折格子は、有効に機能せず、回折角が十分にとれない等の問題が生じる。
そこで、例えば、誘電体多層膜などを追加することにより、回折格子による分波を補うという方法が考えられる。
【０００８】
しかしながら、この場合、構造が複雑化してしまうので実装が難しい上、コストが高くなってしまうといった問題が生じる。また、この場合、分波による光量損失が大きいといった問題も生じる。特に、光量損失は、回折格子で−３ｄＢ〜−６ｄＢ程度、誘電体多層膜で−３ｄＢ〜−６ｄＢ程度であるため、合計で−６ｄＢ〜−１２ｄＢ程度にも及ぶ。
【０００９】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、単純な構造により波長多重光の分波が可能であり、かつ、分波時の光量損失を低減することが可能な分波器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る分波器は、基板と、第１の層と、第２の層と、第１及び第２の光学部材と、第３及び第４の光学部材とを具備する。
前記基板は、第１乃至第４の領域と、第１乃至第４の受光素子とを有する。
前記第１乃至第４の領域は、第１の境界線及び前記第１の境界線に直交する第２の境界線により区分される。
前記第１乃至第４の受光素子は、前記各領域にそれぞれ設けられる。
前記第１の層は、前記基板上に積層される。
前記第２の層は、前記第１の層上に積層される。
前記第１及び第２の光学部材は、それぞれ前記第２の層の一部を構成する。
この第１及び第２の光学部材は、波長選択部をそれぞれ有し、前記各領域のうち、前記第１の境界線に沿う方向で隣り合う２つの領域に対応してそれぞれ配置される。
前記第１及び第２の光学部材の波長選択部は、光ファイバから出射された光のうち、相互に異なる波長領域の光を選択的に透過させる。
前記第３及び第４の光学部材は、それぞれ前記第１の層の一部を構成する。
この第３及び第４の光学部材は、第１の波長選択部をそれぞれ有し、前記各領域のうち、前記第２の境界線に沿う方向で隣り合う２つの領域に対応してそれぞれ配置される。
前記第３及び第４の光学部材の第１の波長選択部は、前記第１及び第２の光学部材を通過した光のうち、相互に異なる波長領域の光を選択的に透過させる。
【００１１】
本発明では、上記したような、各光学部材の配置及び波長選択特性により、光ファイバから出射された波長多重光を波長ごとに４つに分波することができる。すなわち、波長選択特性の重ね合わせの原理で、波長多重光を４つに分波することができる。これにより、波長ごとに分波された分波光をマトリクス状に配置された各受光素子にそれぞれ入射させることができる。
【００１２】
また、本発明では、同じような構成でなる各光学部材が基板上で２層に積層されることにより、４分波が可能な分波器を形成することができる。このように、本発明では、構造が極めて簡単である。これにより、実装が簡略化され、また、コストも削減することができる。
【００１３】
さらに、本発明では、光ファイバから各受光素子までの光量損失は、波長多重光の開口４分割分の−６ｄＢ程度であり、光量損失も低減させることができる。
【００１４】
上記分波器において、前記第１及び第２の光学部材は、相互に近接する部分にそれぞれ反射部をさらに有していてもよい。
この場合、前記第３及び第４の光学部材も、相互に近接する部分にそれぞれ反射部をさらに有していてもよい。
【００１５】
波長ごとに分波された分波光が、各受光素子に入射される場合、各受光素子の間の基板上にも分波光が入射するなどして、各受光素子間でクロストークが生じてしまう場合がある。
【００１６】
本発明では、第１の層を構成する２つの光学部材はそれぞれ近接する部分に反射部を有しており、第２の層を構成する２つの光学部材もそれぞれ近接する部分に反射部を有している。これにより、各受光素子間のクロストークを防止することができる。
【００１７】
上記分波器において、前記第１及び第２の光学部材の反射部は、それぞれ前記基板及び前記第１の境界線に垂直な面に対して所定の角度傾斜していてもよい。
この場合、前記第３及び第４の光学部材の反射部も、それぞれ前記基板及び前記第２の境界線に垂直な面に対して所定の角度傾斜していてもよい。
【００１８】
上記分波器は、前記光ファイバから出射された光を集光するレンズをさらに具備していてもよい。
この場合、前記所定の角度は、前記光が前記レンズにより集光される角度と実質的に同等の角度であってもよい。
これにより、効果的に各受光素子間のクロストークを防止することができる。
【００１９】
上記分波器において、前記基板は、第５及び第６の領域と、第５及び第６の受光素子とをさらに有していてもよい。
前記第５及び第６の領域は、前記第２の境界線と前記第１の境界線に平行な第３の境界線とにより、前記第１乃至第４の領域の側方に形成される。
第５及び第６の受光素子は、前記第５及び第６の領域にそれぞれ設けられる。
この場合、前記第１の光学部材の波長選択部は、前記基板及び前記第１の境界線に垂直な面に対して傾斜して配置されていてもよい。
また、この場合、上記分波器は、第５の光学部材をさらに具備していてもよい。
前記第５の光学部材は、前記第２の層の一部を構成する。
この第５の構成部材は、第１のミラーを有し、前記第５及び第６の領域に対応して配置される。
前記第１のミラーは、前記第１の光学部材の波長選択部により反射された光を前記基板側に導く。
また、この場合、前記第３及び第４の光学部材は、前記第１乃至第６の領域のうち、前記第２の境界に沿う方向の３つの領域に対応してそれぞれ設けられていてもよい。
この場合、前記第３及び第４の光学部材は、第２の波長選択部をそれぞれ有していてもよい。
前記第３及び第４の光学部材の第２の波長選択部は、前記第５の領域または前記第６の領域に対応して設けられ、前記第１の光学部材の波長選択部により反射された光のうち、相互に異なる波長領域の光を選択的に透過させる。
【００２０】
このような構成により、光ファイバから出射された波長多重光を、上記４分波に加え、さらに２分波、合計で６分波することが可能となる。
また、６分波が可能な本発明においても、分波器は、同じような構成でなる光学部材により形成されるので、構造が簡単である。さらに、本発明においても、光ファイバから各受光素子までの光量損失は、開口４分割分の−６ｄＢ程度である。
【００２１】
上記分波器において、前記基板は、第７及び第８の領域と、第７及び第８の受光素子とをさらに有していてもよい。
前記第７及び第８の領域は、前記第２の境界線と前記第１の境界線に平行な第４の境界線とにより、前記第１乃至第４の領域の側方に形成される。
前記第７及び第８の受光素子は、前記第７及び第８の領域にそれぞれ設けられる。
この場合、前記第２の光学部材の波長選択部は、前記基板及び前記第１の境界線に垂直な面に対して傾斜して配置されていてもよい。
また、この場合、上記分波器は、第６の光学部材をさらに具備していてもよい。
前記第６の光学部材は、前記第２の層の一部を構成する。
この第６の光学部材は、第２のミラーを有し、前記第７及び第８の領域に対応して配置される。
前記第２のミラーは、前記第２の光学部材の波長選択部により反射された光を前記基板側に導く。
また、この場合、前記第３及び第４の光学部材は、前記第１乃至第８の領域のうち、前記第２の境界に沿う方向の４つの領域に対応してそれぞれ設けられていてもよい。
この場合、前記第３及び第４の光学部材は、第３の波長選択部をそれぞれ有していてもよい。
前記第３及び第４の光学部材の第３波長選択部は、前記第７の領域または前記第８の領域に対応して設けられ、前記第２の光学部材の波長選択部により反射された光のうち、相互に異なる波長領域の光を選択的に透過させる。
【００２２】
このような構成により、光ファイバから出射された波長多重光を、上記６分波に加え、さらに２分波、合計で８分波することが可能となる。
また、８分波が可能な本発明においても、分波器は、同じような構成でなる光学部材により形成されるので、構造が簡単である。さらに、本発明においても、光ファイバから各受光素子までの光量損失は、開口４分割分の−６ｄＢ程度である。
【００２３】
本発明の他の形態に係る分波器は、基板と、第１の光学部材と、第２の光学部材と具備する。
前記基板は、第１及び第２の領域と、第１及び第２の受光素子とを有する。
前記第１及び第２の領域は、第１の境界線により区分される。
前記第１及び第２の受光素子は、前記第１及び第２の領域にそれぞれ設けられる。
前記第１の光学部材は、第１の波長選択部と、第１の反射部とを有し、前記第１の領域上に積層される。
前記第１の波長選択部は、光ファイバから出射された光のうち、第１の波長領域の光を選択的に透過させる。
前記第１の反射部は、前記基板及び前記第１の境界線に平行な面に対して傾斜して設けられる。
前記第２の光学部材は、第２の波長選択部と、第２の反射部とを有し、前記第２の領域上に積層される。
前記第２の波長選択部は、前記出射された光のうち、前記第１の波長領域とは異なる第２の波長領域の光を選択的に透過させる。
前記第２の反射部は、前記面に対して傾斜して設けられる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、単純な構造により波長多重光の分波が可能であり、かつ、分波時の光量損失を低減することが可能な分波器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る分波器を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る分波器が有するレンズの倍率図、分波器の上面図、及び分波器の側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る分波器が有する基板を示す正面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る分波器が有する光学部材を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る分波器の組立工程の一例を示す図である。
【図６】光学部材が有する波長選択膜の波長選択特性の一例を示す図である。
【図７】光学部材が有する反射膜が傾斜する角度θの値を説明するための図であり、分波器の上面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る分波器の動作を説明するための図である。
【図９】波長選択膜に反射された光の動作を説明するための図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る分波器を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る分波器が有する基板を示す正面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る分波器が有する波長選択膜の波長選択特性の一例を示す図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る分波器の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第１実施形態＞
（分波器の全体構成及び各部の構成）  
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る分波器を示す斜視図である。図２は、分波器が有するレンズの倍率図、分波器の上面図、及び分波器の側面図である。
【００２７】
なお、本明細書中において説明する各図では、図面を見やすく表示するため、分波器や分波器が有する各部材等について、実際の寸法と異なって表示する場合がある。
【００２８】
図１及び図２に示すように、分波器１００は、光ファイバ８０からの波長多重光を集光するレンズ７０と、４つのフォトディテクタ１、２、３、４を有する基板５０とを備えている。また、分波器１００は、基板５０の正面側に積層され、基板５０上の１層目を構成する２つの光学部材３０、４０と、この２つの光学部材３０、４０の正面側にさらに積層され、基板５０上の２層目を構成する２つの光学部材１０、２０と、上記各部材をパッケージするパッケージ部６０とを備えている。
【００２９】
光ファイバ８０としては、例えば、コア径が６０μｍ、開口数（ＮＡ（Numerical Aperture））が０．２のマルチモードファイバが用いられる。光ファイバのコア径、開口数（ＮＡ）の値は、上記した値に限られず、もちろん他の値もとり得る。
【００３０】
光ファイバ８０は、４波長（λ１、λ２、λ３、λ４）の波長多重光をレンズ７０に向けて出射する。波長多重光の４波長（λ１〜λ４）は、例えば、可視光領域の波長とされ、各波長の間隔は、例えば、５０ｎｍとされる。光ファイバの端面には、反射防止膜が形成される。
【００３１】
レンズ７０は、光ファイバ８０の端面から例えば、５００μｍの位置に配置される。レンズ７０としては、開口数（ＮＡ）が例えば、０．１であり、倍率が１対２のものが用いられる。レンズ７０の表面には、反射防止膜が形成される。
【００３２】
基板５０上の一層目を構成する２つの光学部材３０、４０は、それぞれ垂直軸方向（Ｙ軸方向）に沿う方向で並ぶように配置される（図２（Ｃ）、後述の図５参照）。基板５０上の２層目（第２の層）を構成する２つの光学部材１０、２０は、それぞれ水平軸方向（Ｘ軸方向）に沿う方向で並ぶように配置される（図２（Ｂ）、図５参照）。
【００３３】
パッケージ部６０は、基板５０、４つの光学部材１０、２０、３０、４０及びレンズ７０を一体的にパッケージする。パッケージ部６０は、例えば、フェノール樹脂やエポキシ樹脂などにより上記各部材を樹脂モールドすることで、上記各部材を一体的にパッケージする。
なお、レンズ７０と、光学部材１０及び光学部材２０の正面との間の領域６１には、樹脂は存在しておらず、空洞の領域６１とされる。
【００３４】
レンズ７０から光学部材１０及び光学部材２０の正面までの距離は、例えば、１００μｍとされる。また、光学部材１０及び光学部材２０（第２の層）の厚さは、例えば、２００μｍとされ、光学部材３０及び光学部材４０（第１の層）の厚さは、例えば、２００μｍとされる。レンズから基板の正面までの距離は、１００μｍ＋２００μｍ＋２００μｍの５００μｍとされる。なお、上記した距離及び厚さ等の値については、上記した値に限られず、他の値ももちろんとり得る。
【００３５】
図３は、基板を示す正面図である、
図３に示すように、基板５０の平面外形は、略正方形状とされ、基板の大きさは、例えば、３００μｍ×３００μｍとされる。基板５０は、基板５０の中心を通る、垂直軸方向（Ｙ軸方向）の境界線５１と、水平軸方向（Ｘ軸方向）の境界線５２とにより、４つの領域５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄに区分される。
【００３６】
上記４つのフォトディテクタ１〜４は、境界線５１及び境界線５２により区分された４つの領域５０ａ〜５０ｄに対応して、それぞれ設けられる。４つのフォトディテクタ１〜４は、２行２列の位置関係で配置される。フォトディテクタ１〜４の大きさは、例えば、８０μｍ×８０μｍとされる。また、フォトディテクタ１〜４の相互間の距離は、例えば２０μｍとされる。
【００３７】
基板５０の大きさ、フォトディテクタ１〜４の大きさ、フォトディテクタ相互間の距離等の値は、上記した値に限られず、もちろん、他の値もとり得る。
【００３８】
基板５０の正面は、平面とされている。すなわち、基板５０の正面は、フォトディテクタ１〜４が実装された状態において、凹凸は生じておらず、平面とされる（図２参照）。
【００３９】
基板５０の正面には、４つのマーカー５３、５４、５５、５６が設けられる。この４つのマーカーは、基板５０の縁部及び境界線５１の交点上の２点と、基板５０の縁部及び境界線５２の交点の２点とに設けられる。
この４つのマーカー５３〜５６は、後述する、光学部材１０〜４０の実装の際に（図５参照）、実装装置（図示せず）に境界線５１、５２を認識させるために設けられている。
【００４０】
図４は、光学部材を示す図である。図４（Ａ）は、光学部材の斜視図であり、図４（Ｂ）は、光学部材を一方向から見た図である。
【００４１】
４つの光学部材１０〜４０は、それぞれ形状や大きさ等については、典型的に同様の構成であるため、４つの光学部材のうち、光学部材１０を代表的に説明する。
【００４２】
図４に示すように、光学部材１０は、直方体形状を有しており、高さ（Ｙ軸方向）が例えば３００μｍとされる。また、幅（Ｘ軸方向）が例えば１５０μｍとされ、厚さ（Ｚ軸方向）が例えば２００μｍとされる。
【００４３】
光学部材１０の高さは、基板５０の垂直軸方向（Ｙ軸方向）の長さに相当し、光学部材１０の幅は、基板５０の水平軸方向（Ｘ軸方向）の長さの半分の長さに相当する。
なお、光学部材１０の高さ、幅、厚さなどの値は、上記した値に限られない。
【００４４】
光学部材１０は、光透過基材１１と、光透過基材１１の正面側に設けられる波長選択膜１２と、光透過基材１１の内部に設けられる反射膜１３とを有する。
【００４５】
波長選択膜１２は、光透過基材１１の正面の全体に亘って形成される。波長選択膜１２は、光ファイバ８０から出射された波長多重光のうち、所定の波長領域の光を選択的に透過させ、他の波長領域の光を反射させる。波長選択膜の波長選択特性については、光学部材１０、２０、３０、４０とで異なっている。光学部材１０、２０、３０、４０の波長選択膜の波長選択特性等についての詳細は、後述する。
【００４６】
光透過基材１１は、たとえば石英ガラスや光透過性樹脂（ポリカーボネート、アクリル系樹脂）等により構成される。光透過基材１１は、断面形状（Ｚ−Ｘ平面）が台形である四角柱形状の第１の基材１１ａと、三角柱形状の第２の基材１１ｂとを有する。
【００４７】
反射膜１３は、例えば、反射率の高い金属（例えば、アルミニウム）により構成される。反射膜１３は、真空蒸着法やスパッタリング法などにより、第１の基材１１ａまたは、第２の基材１１ｂの一の面に金属膜として形成された後、第１の基材１１ａと第２の基材１１ｂとが接合されることで、光透過基材１１の内部に形成される。
【００４８】
反射膜１３は、Ｙ−Ｚ平面に対して、所定の角度θ（図４（Ｂ）参照）傾斜するように、光透過基材１１内部に形成される。反射膜１３が傾斜する角度θについての詳細は、後述する。
【００４９】
（分波器の組立工程）  
図５は、分波器の組立工程の一例を示す図である。
まず、図５（Ａ）に示すように、基板５０の正面側に、光学部材４０が実装される。光学部材４０は、境界線５１及び境界線５２により２行２列に区分された基板５０の４つの領域のうち、下側の２つの領域５０ｂ、５０ｃに対応して実装される。
【００５０】
この場合、光学部材４０は、波長選択膜４２が設けられた面が正面とされ、反対側が背面とされる。光学部材の背面は、基板５０の下側の２つの領域５０ｂ、５０ｃに接合される。また、この場合、光学部材４０は、反射膜４３が設けられた面が上面とされる。
【００５１】
このような光学部材４０の実装により、光学部材４０の波長選択膜４２は、基板５０の下側の２つの領域５０ｂ、５０ｃに対応して、Ｘ−Ｙ平面に平行に配置されることになる。また、光学部材４０の反射膜４３は、Ｚ−Ｘ平面に対して所定の角度θ（図４（Ｂ）参照）傾斜して配置されることになる。
【００５２】
基板５０に光学部材４０が実装されると、次に、図５（Ｂ）に示すように、光学部材３０が基板５０の正面側に実装される。光学部材３０は、２行２列に区分された基板５０の４つの領域のうち、基板５０の上側の２つの領域５０ａ、５０ｄに対応して実装される。
【００５３】
光学部材３０は、光学部材３０の波長選択膜３２が設けられた面が正面とされ、反対側である背面が基板の２つの領域５０ａ、５０ｂに接合される。また、光学部材３０は、反射膜３３が設けられた面が下面とされ、この光学部材３０の下面と、光学部材４０の上面とが接合される。
【００５４】
このような光学部材３０の実装により、光学部材３０の波長選択膜３２は、２行２列に区分された基板５０の４つの領域のうち、上側の２つの領域５０ａ、５０ｄに対応して、Ｘ−Ｙ平面に対して平行に配置される。また、光学部材３０の反射膜３３は、Ｚ−Ｘ平面に対して、所定の角度θ傾斜して配置される。
【００５５】
光学部材３０が実装されると、次に、図５（Ｃ）に示すように、光学部材３０及び光学部材４０の正面側に光学部材１０が実装される。光学部材１０は、２行２列に区分された基板５０の４つの領域のうち、左側の２つの領域５０ａ、５０ｂに対応して、光学部材３０及び光学部材４０の正面側に実装される。
【００５６】
この場合、光学部材１０は、波長選択膜１２が設けられた面が正面とされ、反対側である背面が光学部材３０、４０に接合される。また、この場合、光学部材１０は、反射膜１３が設けられた面が右側面とされる。
【００５７】
光学部材１０の波長選択膜１２は、基板５０の左側の２つの領域５０ａ、５０ｂに対応して、Ｘ−Ｙ平面に平行に配置される。また、光学部材１０の反射膜１３は、Ｙ−Ｚ平面に対して所定の角度θ傾斜して配置される。
【００５８】
光学部材１０が実装されると、次に、図５（Ｄ）に示すように、光学部材３０及び光学部材４０の正面側に光学部材２０が実装される。光学部材２０は、２行２列に区分された基板５０の４つの領域のうち、右側の２つの領域５０ｃ、５０ｄに対応して、光学部材３０及び光学部材４０の正面側に実装される。
【００５９】
この場合、光学部材２０は、波長選択膜２２が設けられた面が正面とされ、反対側である背面側が光学部材３０、４０に接合される。また、この場合、光学部材２０は、反射膜２３が設けられた面が左側面とされ、光学部材１０の右側面と接合される。
【００６０】
光学部材２０の波長選択膜２２は、基板５０の左側の２つの領域５０ａ、５０ｂに対応して、Ｘ−Ｙ平面に平行に配置される。また、光学部材２０の反射膜２３は、Ｙ−Ｚ平面に対して所定の角度θ傾斜して配置される。
【００６１】
光学部材４０、３０、１０、２０の実装は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどの撮像素子を有する実装装置（図示せず）によって実行される。実装装置は、撮像素子により基板５０の正面側に設けられたマーカー５３〜５６を撮像する。光学部材４０、３０の実装の場合、実装装置は、撮像された画像から水平軸方向（Ｘ軸方向の）の境界線５２を認識し、認識された境界線５２と、光学部材４０、３０のエッジ（長辺）とを一致させることで実装を実行する。また、光学部材１０、２０の実装の場合、実装装置は、撮像された画像から垂直軸方向（Ｙ軸方向）の境界線５１を認識し、認識された境界線５１と、光学部材１０、２０のエッジ（長辺）とを一致させることで実装を実行する。
【００６２】
なお、光学部材１０〜４０は、上記したように十分に薄いので（例えば、２００μｍ）、実装装置がマーカー５３〜５６を撮像する際にピンぼけするようなこともなく、高精度の実装が可能である。
【００６３】
図５で説明したように、本実施形態に係る分波器１００は、同じような構成でなる４つの光学部材４０、３０、１０、２０が基板５０の２つの境界線５１、５２のうちのいずれか一方に合わせて２層に積層されることで形成される。このように、本実施形態に係る分波器１００は、実装が極めて単純である。
【００６４】
図５の説明では、光学部材４０、光学部材３０の順に実装されるとして説明したが、光学部材３０、光学部材４０の順に実装されても構わない。また、図５の説明では、光学部材１０、光学部材２０の順に実装されるとして説明したが、光学部材２０、光学部材１０の順に実装されても構わない。
【００６５】
（波長選択膜の波長選択特性）  
図６は、光学部材１０、２０、３０、４０が有する波長選択膜１２、２２、３２、４２の波長選択特性の一例を示す図である。
【００６６】
図６に示すように、光学部材１０の波長選択膜１２は、光ファイバ８０から出射される４波長（λ１〜λ４）の波長多重光のうち、λ１、λ２の波長領域の光を選択的に透過させる。波長選択膜１２は、例えば、金属膜による可視光領域のダイクロイックフィルタにより構成される。
【００６７】
光学部材２０の波長選択膜２２は、４波長（λ１〜λ４）の波長多重光のうち、λ３、λ４の波長領域の光を選択的に透過させる。波長選択膜２２は、例えば、金属膜による可視光領域のダイクロイックフィルタにより構成される。
【００６８】
光学部材３０の波長選択膜３２は、４波長（λ１〜λ４）の波長多重光のうち、λ１、λ４の波長領域の光を選択的に透過させる。波長選択膜３２は、例えば、可視光領域のダイクロイックフィルタにより構成される。
【００６９】
光学部材４０の波長選択膜４２は、４波長（λ１〜λ４）の波長多重光のうち、λ２、λ３の波長領域の光を選択的に透過させる。波長選択膜４２は、例えば、可視光領域のダイクロイックフィルタにより構成される。
【００７０】
この場合、光ファイバ８０から出射される４波長の波長多重光のうち、フォトディテクタ１に入射される光は、波長選択膜１２を透過可能であり、かつ、波長選択膜３２を透過可能な波長領域の光であるため、λ１の波長の光とされる。
【００７１】
同様に、フォトディテクタ２に入射される光は、波長選択膜１２を透過可能であり、かつ、波長選択膜４２を透過可能な波長の光であるため、λ２の波長の光とされる。
【００７２】
同様に、フォトディテクタ３に入射される光は、波長選択膜２２を透過可能であり、かつ、波長選択膜４２を透過可能な波長の光であるため、λ３の波長の光とされる。
【００７３】
同様に、フォトディテクタ４に入射される光は、波長選択膜２２を透過可能であり、かつ、波長選択膜３２を透過可能な波長の光であるため、λ４の波長の光とされる。
【００７４】
なお、各波長選択膜１２、２２、３２、４２の波長選択特性は、上記した組み合わせに限られない。例えば、波長選択膜１２及び波長選択膜２２の波長選択特性が逆であっても構わない。同様に、波長選択膜３２及び波長選択膜４２の波長選択特性が逆であってもよい。
【００７５】
あるいは、波長選択膜１２がλ１、λ４の波長領域の光を選択的に透過させ、波長選択膜２２がλ２、λ３の波長領域の光を選択的に透過させてもよい（この波長選択特性は、逆であってもよい）。この場合、波長選択膜３２がλ１、λ２の波長領域の光を選択的に透過させ、波長選択膜４２がλ３、λ４の波長領域の光を選択的に透過させればよい（この波長選択特性は逆であってもよい）。
【００７６】
各波長選択膜の１２、２２、２３、２４の波長選択特性について、さらに詳しく説明する。
互いに隣り合う２つの波長選択膜１２、２２の波長選択特性は、４波長のうち、２波長ずつ、相互に補完し合う関係とされる。同様に、互いに隣り合う２つの波長選択膜３２、４２の波長選択特性は、４波長のうち、２波長ずつ、相互に補完しあう関係とされる。
【００７７】
さらに、波長選択膜３２、４２の波長選択特性を、波長選択膜１２、２２の波長選択特性との関係で説明する。波長選択膜３２は、波長選択膜１２を透過した２波長のうちの１波長と、波長選択膜２２を透過した２波長のうちの１波長との組み合わせの２波長を選択的に透過させる。また、波長選択膜４２は、波長選択膜１２を透過した２波長のうちの１波長（この１波長は、波長選択膜３２に透過されない方の１波長）と、波長選択膜２２を透過した２波長のうちの１波長（この１波長は、波長選択膜に３２透過されない方の１波長）との組み合わせの２波長を選択的に透過させる。
【００７８】
（反射膜の傾斜角）  
次に、光学部材１０、２０、３０、４０が有する反射膜１３、２３、３３、４３が傾斜する角度θについての詳細を説明する。
【００７９】
図７は、光学部材が有する反射膜が傾斜する角度θの値を説明するための図であり、分波器の上面図である。図７（Ａ）は、光学部材１０、２０の反射膜１３、２３が設けられていない場合の光線を示す図である。図７（Ｂ）は、光学部材１０、２０が有する反射膜１３、２３のＹ−Ｚ平面に対しての傾斜角θが０°である場合の光線を示す図である。図７（Ｃ）は、光学部材１０、２０が有する反射膜１３、２３のＹ−Ｚ平面に対しての傾斜角θが５．７°（ＮＡ０．２相当）である場合の光線を示す図である。図７（Ｂ）は、光学部材１０、２０が有する反射膜１３、２３のＹ−Ｚ平面に対しての傾斜角θが１１．３°（ＮＡ０．１相当）である場合の光線を示す図である。
【００８０】
図７（Ａ）に示すように、光学部材１０、２０に反射膜１３、２３が設けられていない場合、図中、太線の矢印で示すように、水平軸方向（Ｙ軸方向）で互いに近接する２つのフォトディテクタ１、４（またはフォトディテクタ２、３、図７の説明において、以下省略）の間に漏洩光が入射する。これにより、互いに近接する２つのフォトディテクタ１、４の間でクロストークが発生してしまう。
【００８１】
図７（Ｂ）に示すように、光学部材１０、２０に反射膜１３、２３が設けられた場合であっても、反射膜１３、２３のＹ−Ｚ平面に対しての角度θが０°である場合には、図中、太線の矢印で示すように、フォトディテクタ１、４の間に漏洩光が入射してしまう。したがって、漏洩光対策として十分とは言えない。
【００８２】
図７（Ｃ）に示すように、反射膜１３、２３のＹ−Ｚ平面に対しての傾斜角θが１１．３°（開口数０．２相当）とされた場合、図中、太線の矢印で示すように、フォトディテクタ１、４の間に入射する漏洩光は無くなるが、フォトディテクタ１、４の外側へ光が入射してしまう。
【００８３】
図７（Ｄ）に示すように、反射膜１３、２３のＹ−Ｚ平面に対しての傾斜角θが５．７°（ＮＡ０．１相当）とされた場合、フォトディテクタ１、４の間に漏洩光が入射することを規制することができる。すなわち、反射膜１３、２３のＹ−Ｚ平面に対しての傾斜角θを、レンズ７０による集光角と同等、あるいは同程度とすることで、漏洩光が発生することを規制することができる。さらに、この場合、フォトディテクタ１、４の外側に光が入射してしまうことも規制することができる。これにより、最良の漏洩光対策と、集光効果とが得られる。
【００８４】
なお、図７の説明では、光学部材１０、２０が有する反射膜１３、２３のＹ−Ｚ平面に対する傾斜角θを中心に説明したが、光学部材３０、４０が有する反射膜３３、４３のＺ−Ｘ平面に対する傾斜角θにおいても同様である。すなわち、光学部材３０、４０の反射膜のＺ−Ｘ平面に対する傾斜角θを図７（Ｄ）と同様にレンズ７０による集光角と同等、あるいは同程度とすることで、垂直軸方向で互いに近接するフォトディテクタ１、２（またはフォトディテクタ４、３）の間に漏洩光が入射してしまうことを防止することができる。さらにフォトディテクタ１、２に適切に光を集めることができる。
【００８５】
上記したような、反射膜１３、２３、３３、４３によるフォトディテクタ１〜４への集光効果により、フォトディテクタ１〜４を小型化（本実施形態では、８０μｍ×８０μｍ）することができる。フォトディテクタ１〜４の大きさが１００μｍ×１００μｍ以下であれば、フォトディテクタの空乏層の寄生容量を抑え、１０〜１００Ｇｂｐｓ程度のフォトディテクタの周波数特性を確保することができる。
【００８６】
さらに、反射膜１３、２３、３３、４３の集光効果により、互いに近接するフォトディテクタ間の間隔を広くすることができる（本実施形態では、２０μｍ）。これにより、互いに近接するフォトディテクタの空乏層同士の電子の漏洩を防ぐことができる。
【００８７】
（動作説明）  
次に、分波器の動作について、説明する。
【００８８】
図８は、分波器の動作を説明するための図である。図８（Ａ）は、分波器の上面図であり、図８（Ｂ）は、分波器の側面図である。また、図８（Ｃ）は、分波器のＸ−Ｙ平面での断面図である。
【００８９】
４波長（λ１〜λ４）の波長多重光は、光ファイバ８０の出射光から開口数０．２の角度で出射され、開口数０．１のレンズ７０により、開口数０．１の角度で集光される。
【００９０】
レンズ７０により集光された４波長の波長多重光は、光学部材１０の波長選択膜１２及び光学部材２０の波長選択膜に入射される（図８（Ｃ）参照）。光学部材１０の波長選択膜１２は、４波長（λ１〜λ４）の波長多重光のうちの２波長λ１、λ２の光を選択的に透過させ、他の２波長λ３、λ４の光を反射させる。光学部材２０の波長選択膜２２は、４波長のうちの２波長λ３、λ４の光を選択的に透過させ、他の２波長λ１、λ２を反射させる。
【００９１】
光学部材１０の波長選択膜１２及び光学部材２０の波長選択膜２２を透過した光は、分波器１００の正面側からみて左右方向で、２波長ずつに分波される。
【００９２】
光学部材１０を透過した２波長λ１、λ２の波長多重光は、光学部材３０の波長選択膜３２及び光学部材４０の波長選択膜４２の左側に入射される。波長選択膜３２及び波長選択膜４２の左側に入射される波長多重光は、右側の一部の光が光学部材１０の反射膜１３により反射されるので、右側の一部が垂直軸方向（Ｙ軸方向）に沿って折り返されたような状態とされる（図８（Ｃ）参照）。
【００９３】
光学部材２０を透過した２波長λ３、λ４の波長多重光は、光学部材３０の波長選択膜３２及び光学部材４０の波長選択膜４２の右側に入射される。波長選択膜３２及び波長選択膜４２の右側に入射される波長多重光は、左側の一部の光が光学部材２０の反射膜２３により反射されるので、左側の一部が垂直軸方向（Ｙ軸方向）に沿って折り返されたような状態とされる（図８（Ｃ）参照）。
【００９４】
波長選択膜３２は、左側に入射された２波長λ１、λ２の波長多重光のうち、λ１の波長の光を選択的に透過させ、λ２の波長の光を反射させる。また、波長選択膜３２は、右側に入射された２波長λ３、λ４の波長多重光のうち、λ４の波長の光を選択的に透過させ、λ３の波長の光を反射させる。
【００９５】
波長選択膜４２は、左側に入射された２波長λ１、λ２の波長多重光のうち、λ２の波長の光を選択的に透過させ、λ１の波長の光を反射させる。また、波長選択膜４２は、右側に入射された２波長λ３、λ４の波長多重光のうち、λ３の波長の光を選択的に透過させ、λ４の光を反射させる。
【００９６】
光学部材３０の波長選択膜３２及び光学部材４０の波長選択膜４２を透過した光は、分波器１００の正面側からみて左右方向で２分波され、上下方向でさらに２分波されて、合計４分波（２×２）される。
【００９７】
波長選択膜３２の左側を透過されたλ１の波長の光は、光学部材３０の反射膜３３により下側の一部が水平軸方向に沿って折り返されるようにしてフォトディテクタ１に入射される（図８（Ｃ）参照）。波長選択膜４２の左側を透過されたλ２の波長の光は、光学部材４０の反射膜４３により上側の一部が水平軸方向に沿って折り返されるようにしてフォトディテクタ２に入射される。波長選択膜４２の右側を透過されたλ３の波長の光は、反射膜４３により上側の一部が水平軸方向に沿って折り返されるようにしてフォトディテクタ３に入射される。波長選択膜３２の右側を透過されたλ４の波長の光は、反射膜３３により下側の一部が水平軸方向に沿って折り返されるようにしてフォトディテクタ４に入射される。
【００９８】
このように、本実施形態に係る分波器１００は、波長選択膜１２、２２と、波長選択膜３２、４２の重ね合わせの原理により、光ファイバ８０から出射される４波長の波長多重光を波長ごとに４分波し、各波長の光を適切に各フォトディテクタ１、２、３、４入射させることができる。
【００９９】
また、本実施形態では、光ファイバ８０から各フォトディテクタ１、２、３、４までの光量損失は、波長多重光の開口４分割の−６ｄＢ程度であり、光量損失も低減させることができる。
【０１００】
さらに、反射膜の傾斜角θが適切に設定されているので、上記したように、最良の漏洩光対策と、集光効果とが得られる。さらに、本実施形態に係る分波器は、同じような構成でなる各光学部材１０、２０、３０、４０が基板上で２層に積層されることにより形成される。このように、本実施形態では、構造が極めて簡単であるため、実装が簡略化され、また、コストも削減することができる。
【０１０１】
次に、各波長選択膜１２、２２、２３、２４で反射される光の動作について説明する。
上記したように、各波長選択膜は、４波長（λ１、λ２、λ３、λ４）の波長多重光のうち、所定の２波長の光を選択的に透過させ、他の２波長の光を反射させる。以降では、この反射された光の動作について説明する。
【０１０２】
図９は、波長選択膜に反射された光の動作を説明するための図である。図９（Ａ）は、分波器の上面図であり、図９（Ｂ）は、側面図である。
【０１０３】
ここで、波長選択膜１２及び波長選択膜２２と、波長選択膜３２及び波長選択膜４２とは、それぞれ波長選択特性が補完関係にあるため、反射される光の動きが同様の動きとなる。したがって、波長選択膜１２に反射される光の動きと、波長選択膜３２に反射される光の動きとを代表的に説明する。
【０１０４】
図９（Ａ）に示すように、光学部材１０の波長選択膜１２に反射された反射光は、レンズ７０の表面との間で反射を繰り返し、波長選択膜２２側に進入する場合がある。しかしながら、この場合、レンズ７０には、上述のように、反射防止膜が形成され、反射率が数％に抑えられているので、正規の信号に対する反射光の比率は、ＳＮ比としてほとんど問題にはならない。
【０１０５】
また、図９（Ａ）に示すように、波長選択膜１２の表面で反射された反射光が光ファイバ８０の端面で反射し、波長選択膜２２側に進入する場合がある。しかしながら、この場合にも、光ファイバ８０の端面には、上述のように反射防止膜が形成され、反射率が数％に抑えられているので、ＳＮ比としてほとんど問題にならない。しかも、波長選択膜１２で反射される光は、λ３、λ４の波長の光であり、波長選択膜２２にとって、ノイズではなく、正規の信号である。
【０１０６】
図９（Ｂ）に示すように、波長選択膜３２に反射された反射光が光ファイバ８０の端面に反射され、波長選択膜４２側に進入する場合がある。しかしながら、この場合、上記のように、光ファイバ８０の端面には、反射防止膜が形成され、反射率が数％に抑えられているので、ＳＮ比としてほとんど問題にならない。
【０１０７】
なお、ほとんど問題にはならないが、波長選択膜３２に反射され、光ファイバ８０の端面に反射されて波長選択膜４２を透過し、フォトディテクタ３へ入射される光は、正規の信号に対してのマルチパス遅延が最大である。この遅延時間は、下記式（１）により、５．３３ｐｓとなる。
（５００＋１００＋２００）（μｍ）×２／（３・１０８）（ｍ／ｓ）＝５．３３（ｐｓ）・・・（１）
【０１０８】
この場合、１０Ｇｂｐｓの受信では、下記式（２）により、０．０５３３（ｐｓ）であり、１００Ｇｂｓの受信では、下記式（３）により、０．５３３程度である。
５．３３（ｐｓ）／１００（ｐｓ）＝０．０５３３（ｕｉ）・・・（２）
５．３３（ｐｓ）／１０（ｐｓ）＝０．５３３（ｕｉ）・・・（３）
したがって、通常の受信波形の開口要求値０．５（ｕｉ）の妨げとはならない程度である。
【０１０９】
＜第２実施形態＞
（分波器の全体構成及び各部の構成）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の説明では、上述の第１実施形態と同様の構成、機能を有する部材等については、同一符号を付し、説明を簡略化し、または省略する。
【０１１０】
図１０は、第２実施形態に係る分波器を示す図である。図１０（Ａ）は、分波器２００を示す上面図であり、図１０（Ｂ）は、分波器２００を示す側面図である。また、図１０（Ｃ）は、分波器２００のＸ−Ｙ平面での断面図である。
【０１１１】
図１０に示すように、分波器２００は、光ファイバ８０から出射される波長多重光を集光するレンズ７０と、８つのフォトディテクタ８１〜８８を有する基板１７０と、基板１７０上の１層目を構成する光学部材１３０及び光学部材１４０とを備えている。また、分波器２００は、基板１７０上の２層目を構成する光学部材１１０、光学部材１２０、光学部材１５０及び光学部材１６０と、上記各部材をパッケージするパッケージ部１８０を備えている。
【０１１２】
第２実施形態では、光ファイバ８０は、８波長（λ１〜λ８）の波長多重光を出射する。
【０１１３】
図１１は、基板１７０を示す正面図である。基板１７０の大きさは、例えば、３００μｍ×６００μｍとされる。基板１７０は、垂直軸方向の３本の境界線５１、６２、６３と、水平軸方向の境界線５２により、８つの領域５０ａ〜５０ｈに区分されている。基板１７０は、２行４列の８つの領域に区分されている。
【０１１４】
基板１７０の８つの領域５０ａ〜５０ｈには、それぞれフォトディテクタ８１〜８８が設けられる。中央の４つの領域５０ａ〜５０ｄに設けられた４つのフォトディテクタ８３〜８６の大きさは、例えば、８０μｍ×８０μｍとされ、左右の４つの領域５０ｅ〜５０ｈに設けられた４つのフォトディテクタ８１、８２、８７、８８の大きさは、例えば、８０μｍ×１００μｍとされる。なお、基板１７０の大きさや、フォトディテクタ８１〜８８の大きさについては、特に限定されず、様々な値をとることができる。
【０１１５】
再び図１０を参照して、基板１７０上の一層目を構成する光学部材１３０は、基板１７０の上側の４つの領域５０ｅ、５０ａ、５０ｄ、５０ｈに対応して、基板１７０上に積層される。光学部材１３０は、正面側に設けられた、それぞれ波長選択特性の異なる３つの波長選択膜１３１、１３２、１３３を有する。また、光学部材１３０は、下面側にＺ―Ｘ平面に対して５．７°（ＮＡ０．１相当）傾斜してもうけられた反射膜１３４を有する。
【０１１６】
波長選択膜１３１は、基板１７０の左上の領域５０ｅに対応して配置され、波長選択膜１３２は、基板の上部中央の２つの領域５０ａ、５０ｄに対応して配置される。また、波長選択膜１３３は、基板１７０の右上の領域５０ｈに対応して配置される。
【０１１７】
光学部材１３０の下側には、基板１７０上の１層目を構成する光学部材１４０が設けられる。光学部材１４０は、基板１７０の下側の４つの領域５０ｆ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｇに対応して、基板１７０上に積層される。光学部材１４０は、正面側に波長選択特性の異なる３つの波長選択膜１４１、１４２、１４３を有し、上面側にＺ−Ｘ平面に対して５．７°傾斜して設けられる反射膜１４４を有する。
【０１１８】
波長選択膜１４１は、基板１７０の左下の領域５０ｆに対応して配置され、波長選択膜１４２は、基板１７０の下側中央の２つの領域５０ｂ、５０ｃに対応して配置される。また、波長選択膜１４３は、基板１７０の右下の領域５０ｇに対応して配置される。
【０１１９】
基板１７０上の２層目を構成する光学部材１１０は、内部にＸ−Ｙ平面に対して傾斜して設けられた波長選択膜１１２を有し、右側面側にＹ−Ｚ平面に対して５．７度傾斜して設けられた反射膜１１３を有する。光学部材１１０は、基板１７０の２つの領域５０ａ、５０ｂに対応して設けられる。波長選択膜１１２が傾斜する角度は、例えば、４５°とされるが、これに限られない。
【０１２０】
光学部材１１０の右側面側に設けられる光学部材１２０は、内部にＸ―Ｙ平面に対して傾斜して設けられる波長選択膜１２２を有し、左側面側にＹ−Ｚ平面に対して５．７°傾斜して設けられる反射膜１２３を有する。光学部材１２０は、基板１７０の２つの領域５０ｃ、５０ｄに対応して設けられる。波長選択膜１２２が傾斜する角度は、例えば、４５度とされるがこれに限られない。
【０１２１】
光学部材１１０の左側面側に設けられる光学部材１５０は、内部にＸ−Ｙ平面に対して傾斜して設けられるミラー１５１を有する。光学部材１５０は、基板１７０の左側の２つの領域５０ｅ、５０ｆに対応して設けられる。ミラー１５１が傾斜する角度は、例えば、４５°とされるが、これに限られない。このミラー１５１は、光学部材１１０の波長選択膜１１２により反射された光を基板１７０側に導く機能を有する。
【０１２２】
光学部材１２０の右側面側に設けられる光学部材１６０は、内部にＸ−Ｙ平面に対して傾斜して設けられるミラー１６１を有する。光学部材１６０は、基板１７０の右側の２つの領域５０ｇ、５０ｈに対応して設けられる。ミラー１６１が傾斜する角度は、例えば、４５°とされるが、これに限られない。ミラー１６１は、光学部材１２０の波長選択膜１２２が反射した光を基板１７０側に導く。
【０１２３】
基板１７０、光学部材１１０〜１６０及びレンズ７０は、パッケージ部１８０により一体的にパッケージされる。なお、レンズ７０と、光学部材１１０及び光学部材１２０の正面との間の領域１８１は、空洞の領域１８１とされる。
【０１２４】
図１２は、波長選択膜の波長選択特性の一例を示す図である。
図１２に示すように、波長選択膜１１２は、光ファイバ８０から出射される８波長の波長多重光のうち、λ３、λ４の波長の光を選択的に透過させる。波長選択膜１２２は、λ５、λ６の波長の光を選択的に透過させる。波長選択膜１３２は、λ１、λ２、λ３、λ６、λ７、λ８の波長の光を選択的に透過させ、光学部材１４０の波長選択膜１４２は、λ４、λ５の波長の光を選択的に透過させる。また、波長選択膜１３１は、λ１の光を、波長選択膜１３３は、λ８の波長の光を、波長選択膜１４１は、λ２、λ３の波長の光を、波長選択膜１４３は、λ６、λ７の波長の光を選択的に透過させる。
なお、上記各波長選択膜の波長選択特性の組み合わせは、適宜変更可能である。
【０１２５】
（動作説明）
図１３は、分波器の動作を示す図である。図１３（Ａ）は、分波器２００の上面図であり、図１３（Ｂ）は、分波器２００の側面図である。
図１３の説明では、図１２を参照しつつ、分波器の動作について説明する。
【０１２６】
光ファイバから出射された８波長（λ１〜λ８）の波長多重光は、レンズ７０により集光され、Ｘ―Ｙ平面に対して所定の角度傾斜して設けられた波長選択膜１１２及び波長選択膜１２２に入射される。
【０１２７】
波長選択膜１１２は、入射された８波長の波長多重光のうち、λ３、λ４の波長の光を透過させ、λ１、λ２、λ５、λ６、λ７、λ８の波長の光を反射させる。
【０１２８】
波長選択膜１１２により反射された光は、ミラー１５１側に導かれ、ミラー１５１により反射されて基板１７０側に向かう。この光は、波長選択膜１３１または波長選択膜１４１に入射される。波長選択膜１３１は、波長選択膜１１２に反射され、ミラー１５１により導かれた波長多重光（λ１、λ２、λ５、λ６、λ７、λ８）のうち、λ１の波長の光を選択的に透過させ、他の波長の光を反射させる。これにより、λ１の波長の光がフォトディテクタ８１に入射される。
【０１２９】
波長選択膜１４１は、波長選択膜１１２により反射され、ミラー１５１により導かれた波長多重光（λ１、λ２、λ５、λ６、λ７、λ８）のうち、λ２の波長の光を選択的に透過させ、他の波長の光を反射させる。これにより、λ２の波長の光がフォトディテクタ８２に入射される。
【０１３０】
波長選択膜１１２を透過した光（λ３、λ４）は、波長選択膜１３２または波長選択膜１４２に入射される。波長選択膜１３２は、λ３の光を選択的に透過させ、λ４の波長の光を反射させる。これにより、λ３の波長の光がフォトディテクタ８３に入射される。波長選択膜１４２は、λ４の波長の光を選択的に透過させ、λ３の波長の光を反射させる。これにより、フォトディテクタ８４にλ４の波長の光が入射される。
【０１３１】
波長選択膜１２２は、入射された８波長の波長多重光のうち、λ５、λ６の波長の光を透過させ、λ１、λ２、λ３、λ４、λ７、λ８の波長の光を反射させる。
【０１３２】
波長選択膜１２２を透過した光（λ５、λ６）は、波長選択膜１３２または波長選択膜１４２に入射される。波長選択膜１４２は、λ５の波長の光を選択的に透過させ、λ６の光を反射させる。これにより、フォトディテクタ８５にλ５の波長の光が入射される。波長選択膜１３２は、λ６の波長の光を選択的に透過させ、λ５の波長の光を反射させる。これにより、フォトディテクタ８６にλ６の光が入射される。
【０１３３】
波長選択膜１２２に反射された光（λ１、λ２、λ３、λ４、λ７、λ８）は、ミラー１６１側に導かれ、ミラー１６１により反射されて波長選択膜１３３または波長選択膜１４３に入射される。波長選択膜１４３は、ミラー１６１に導かれた光（λ１、λ２、λ３、λ４、λ７、λ８）のうちλ７の波長の光を選択的に透過させ、他の光を反射させる。波長選択膜１３３は、ミラー１６１に導かれた光のうち、λ８の波長の光を選択的に透過させ、他の波長の光を反射させる。
【０１３４】
このように、第２実施形態に係る分波器２００は、２層の波長選択膜の重ね合わせにより、光ファイバ８０から出射される８波長の波長多重光を波長ごとに８分波し、各波長の光を適切に各フォトディテクタ８１〜８８入射させることができる。
また、分波器２００は、単純な構造で構成されるため、実装が簡略化され、また、コストも削減することができる。
【０１３５】
さらに、本実施形態においても、光ファイバ８０から各フォトディテクタ８１〜８８までの光量損失は、開口４分割の−６ｄＢ程度であり、光量損失を低減させることができる。
【０１３６】
＜各種変形例＞
上述の第１実施形態では、光学部材３０、４０により、基板５０上の１層目が構成され、光学部材１０、２０により、基板５０上の２層目が構成されるとして説明した。しかしこれに限られず、光学部材１０、２０が一層目とされ、光学部材３０、４０が２層目とされても構わない。
【０１３７】
上述の図４の説明において、光学部材１０は、第１の基材１１ａと、第２の基材１１ｂの張り合わせ構造であるとして説明した。しかしながら、光学部材１０の第２の基材１１ｂは、なくてもよい。すなわち、第２の基材１１ｂが設けられる部分は、光が到達しない領域であるので、なくても構わない。光学部材２０、３０、４０、１１０、１２０、１３０、１４０においても同様である。
【０１３８】
上述の各実施形態では、４分波、及び８分波の例を挙げて説明した。しかし、分波器は、２分波であっても構わない。すなわち、分波器は、２つの光学部材（例えば、光学部材３０、４０）で構成されていてもよい。あるいは、３分波や、５分波、６分波、７分波などであってもよい。例えば、６分波の場合、上述の第２実施形態の分波器２００において、基板１７０の、中央の４つの領域を挟む左右の領域のうち、いずれか一方がない形態が挙げられる。あるいは、分波器は、波長選択特性の重ね合わせにより、９分波以上（例えば、１６分波）に構成することも可能である。
【０１３９】
上述の各実施形態では、光ファイバ８０は、マルチモードファイバであるとして説明した。しかし、これに限られず、シングルモードファイバであっても構わない。
【符号の説明】
【０１４０】
１、２、３、４、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８…フォトディテクタ
１０、２０、３０、４０、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０…光学部材
１２、２２、３２、４２、１１２、１２２、１３１、１３２、１３３、１４１、１４２、１４３…波長選択膜
１３、２３、３３、４３、１１３、１２３、１３４、１４４…反射膜
５０、１７０…基板
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、５０ｈ…領域
５１、５２、６２、６３…境界線
７０…レンズ
８０…光ファイバ
１００、２００…分波器
【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図９】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１２】
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